طراحی بهینه پی سدهای انحرافی واقع بر مصالح نفوذپذیر

ایجاد ساز ههای آبی در مناطقی که نفوذ آب از زیر تأسیسات محتمل باشد، به دلیل ناپایداری های ناشی از نشت آب مستلزم دقت فراوان است. ناپایداری های یاد شده عمدتًا به دو علت 1- توسعه زیرفشار و تغییردر تعادل نیروهای مؤثر بر سازه و 2- فرسایش تدریجی درونی مصالح پی و وقوع پدیده جوشش یا رگاب رخ می دهد. لذا در تمام مواردی که پی یک سازه روی بستر قابل نفوذ قرارداشته باشد، ضروری است که فشاروارده به سطح تماس سازه و پی و نیز گرادیان هیدرولیکی خروجی در پایین دست سطح تماس فوق الذکربرآورد و محاسبه گردد[ 1] . برای نمونه مطالعاتی از این قبیل در مورد احداث سد انحرافی روی بستر آبرفتی رودخانه از ضروریات است. زیرا در اثر ذخیره آب در بالا دست و در نتیجه ایجاد اختلاف ارتفاع سطح آب دربالا دست و پایین دست سد،نفوذ از زیر پی ممکن شده و این امر باعث اعمال فشار به سطح تماس سد با پی می گردد.بمنظور اقتصادی نمودن طرحها تا کنون روشهای مختلفی جهت کاستن زیر فشار در سدهای بتنی-وزنی مورد استفاده قرار گرفته است که از مهمترین آنها می توان قرار دادن کف پوش و پرده های آب بند در بالادست و پائین دست سد (جهت افزایش طول مسیر جریان و ایجاد افت بیشتر ) و نیز احداث زهکش در پایین دست سد و یا محلی مناسب بین دو پرده آب بند(جهت کاستن گرادیان خروجی )را نام برد[ 1و 2] . .بررسی اثرات این پارامترها در کاستن زیر فشار و گرادیان خروجی موضوع اصلی بررسی حاضر می باشد.در مقاله حاضر با ارائه یک مدل ریاضی تاثیر تعداد، موقعیت و طول پرده های آب بند و زهکش ها برروی زیر فشار و گرادیان هیدرولیکی خروجی در نقاط کلیدی زیر سد بررسی شده و پایداری کلی سد موردارزیابی قرار گرفته است.نهایتًا با توجه به نتایج بدست آمده از مدل ریاضی پیشنهادی جهت طرح بهینه پی سدهای انحرافی به نحوی که با حداقل رساندن هزینه بتن ریزی طرحی اقتصادی حاصل شود ، صورت گرفته است . ابعاد پرده های آب بند و زهکشها به نحوی طراحی می گردند که ضمن به حداقل رساندن زیرفشار و. [ گرادیان هیدرولیکی خروجی از پی سد ، حجم بتن ریزی نیز به کمترین مقدار ممکن کاهش یابد